含電解質(zhì)水基Fe-,3-O-,4-磁流體的制備及性能研究.pdf

1、磁流體是磁性納米粒子包覆表面活性劑后均勻地分散在某種載液中而形成的膠體溶液。它是一種液態(tài)具有納米尺寸的磁性材料，由于它既具有磁性又具有液體的流動(dòng)性，以及它的超順磁性，使其具有其它常規(guī)磁性材料不具備的一系列獨(dú)特的優(yōu)異性能，在高科技材料領(lǐng)域占有重要地位，并廣泛應(yīng)用于航空航天、電子技術(shù)、機(jī)械化工、信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等高新技術(shù)領(lǐng)域。
　　 本文采用共沉淀法制備Fe3O4磁流體，對(duì)其抗電解質(zhì)的性能進(jìn)行了理論上的分析，設(shè)計(jì)出一種制

2、備含有較多電解質(zhì)的磁流體的工藝。并對(duì)制備的水基Fe3O4磁流體進(jìn)行性能分析，涉及表面與膠體化學(xué)、磁學(xué)、材料學(xué)等理論知識(shí)。
　　 選擇部分區(qū)域還原法和共沉淀法兩種制備納米磁性粒子的方法進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)用性，選擇共沉淀法來制備Fe3O4納米粒子。利用正交實(shí)驗(yàn)法尋找最合適的反應(yīng)物配比；通過反應(yīng)物的配比，反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)方式，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間的不同對(duì)制備Fe3O4磁流體的性質(zhì)影響研究，得出了制備Fe3O4磁流體的最佳條件是

3、：采用共沉淀法，F(xiàn)e2+/Fe3+摩爾比為2:3，沉淀劑NaOH濃度為2mol·L-1，反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)制備時(shí)間為5.5h。根據(jù)Stern雙電層理論，分析Fe3O4膠體的靜電與空間穩(wěn)定機(jī)理，尋找使磁流體最穩(wěn)定的pH與Zeta電位值；對(duì)Fe3O4膠體利用多聚磷酸鈉進(jìn)行初次無機(jī)表面改性，使其Zeta電位符號(hào)由正變?yōu)樨?fù)；同時(shí)利用多聚磷酸鈉的絡(luò)合能力，使得Fe3O4顆粒周圍聚集更多的Fe2＋，F(xiàn)e3O4顆粒也具備了較強(qiáng)的抵抗氧化的能力。再

4、將初步改性后的Fe3O4膠體利用空間改性劑Brij35進(jìn)行高分子包覆，使Fe3O4膠體同時(shí)具備了靜電與空間穩(wěn)定效果，從而制得穩(wěn)定的水基磁流體。
　　 測(cè)定水基磁流體的電導(dǎo)為4.0mΩ-1，約為未分散的Fe3O4懸濁液電導(dǎo)的5至7倍。結(jié)果表明該磁流體包含有更多的電解質(zhì)。
　　 共沉淀法制備水基Fe3O4磁流體操作步驟簡(jiǎn)單，不必將Fe3O4粒子從水溶液中分離，在機(jī)械力作用下將納米顆粒分散在載液中制備磁流體即可。水基Fe3O4